電池保護(hù)板/動(dòng)力電池保護(hù)板上貼片采樣電阻(毫歐電阻/合金電阻)性能選擇

欄目:行業(yè)資訊 發(fā)布時(shí)間:2019-06-12
電池保護(hù)板上使用的合金電阻,毫歐電阻選擇

電池保護(hù)板,顧名思義鋰電池保護(hù)板主要是針對(duì)可充電(一般指鋰電池)起保護(hù)作用的集成電路板。 鋰電池(可充型)之所以需要保護(hù),是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路及超高溫充放電,因此鋰電池鋰電組件總會(huì)跟著一塊帶采樣電阻的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。

功能:

1、過(guò)充保護(hù) 2、過(guò)放保護(hù) 3、過(guò)流、短路保護(hù)

手機(jī)電池啟動(dòng)保護(hù)后的解決方法

1、用原配的直沖在手機(jī)上直接充電,會(huì)把電池保護(hù)板的保護(hù)電路自動(dòng)沖開(kāi)。

2、把電池的正負(fù)極瞬間短路,看到電極片上有火花就行了,多試幾次,然后再用直充充電。

3、找個(gè)5V的直流電,用正負(fù)極輕觸電池的正負(fù)極,多試幾次,再用原充電器充。

作用

1.電壓保護(hù):過(guò)充,過(guò)放,這要根據(jù)電池的材料不同而有所改變,這點(diǎn)看似簡(jiǎn)單,但要細(xì)節(jié)上來(lái)看,還是有經(jīng)驗(yàn)學(xué)問(wèn)的。

過(guò)充保護(hù),在我們以往的單節(jié)電池保護(hù)電壓都會(huì)高出電池充飽電壓50~150mV。但是動(dòng)力電池不一樣,如果你要想延長(zhǎng)電池壽命,你的保護(hù)電壓就選擇電池的充飽電壓,甚至還要比此電壓還低些。比如錳鋰電池,可以選擇4.18V~4.2V。因?yàn)樗嵌啻當(dāng)?shù)的,整個(gè)電池組的壽命容量主要是以容量最低的那顆電池以準(zhǔn),小容量的總是在大電流高電壓工作,所以衰減加快。而大容量每次都是輕充輕放,自然衰減要慢得多了。為了讓小容量的電池也是輕充輕放,所以過(guò)充保護(hù)電壓點(diǎn)不要選擇太高。這個(gè)保護(hù)延時(shí)可以做到1S,防止脈沖的影響從而保護(hù)。

過(guò)放保護(hù),也是與電池的材料有關(guān),如錳鋰電池一般選擇在2.8V~3.0V。盡量要比它單顆電池過(guò)放的電壓稍高點(diǎn)。因?yàn)?,在?guó)內(nèi)生產(chǎn)的電池,電池電壓低于3.3V后,各顆電池的放電特性完全不一,因此是提前保護(hù)電池,這樣對(duì)電池的壽命是一個(gè)很好的保護(hù)。

總的一點(diǎn)就是盡量讓每一顆電池都工作在輕充輕放下工作,一定是對(duì)電池的壽命是一個(gè)幫助。

過(guò)放保護(hù)延滯時(shí)間,它要根據(jù)負(fù)載的不同而有所改變,比如電動(dòng)工具類的,他的啟動(dòng)電流一般都在10C以上,因此會(huì)在短時(shí)間內(nèi)把電池的電壓拉到過(guò)放電壓點(diǎn)從而保護(hù)。此時(shí)無(wú)法讓電池工作。這是值得注意的地方。

2.電流保護(hù):它主要體現(xiàn)在工作電流與過(guò)電流使開(kāi)關(guān)MOS斷開(kāi)從而保護(hù)電池組或負(fù)載。

MOS管的損壞主要是溫度急劇升高,它的發(fā)熱也是電流的大小及 本身的內(nèi)阻來(lái)決定的,當(dāng)然小電流,對(duì)MOS沒(méi)什么影響,但是大電流呢,這個(gè)就要好好做些處理了, 在通過(guò)額定電流時(shí),小電流10A以下,我們可以直接用電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)MOS管。大電流,一定是要加驅(qū)動(dòng),給MOS足夠大的驅(qū)動(dòng)電流。以下在MOS管驅(qū)動(dòng)有講到

工作電流,在設(shè)計(jì)的時(shí)候,MOS管上不能存在超過(guò)0.3W的功率。計(jì)算工式:I2*R/N。R為MOS的內(nèi)阻,N為MOS的數(shù)量。如果功率超過(guò),MOS會(huì)產(chǎn)生25度以上的溫升,又因它們都是密封的,就算有散熱片,長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí),溫度還是會(huì)上去,因?yàn)樗麤](méi)地方可散熱。當(dāng)然MOS管是沒(méi)任何問(wèn)題,問(wèn)題是他產(chǎn)生熱量會(huì)影響到電池,畢竟保護(hù)板是與電池放在一起的。

過(guò)流保護(hù)(最大電流),此項(xiàng)是保護(hù)板必不可少的,非常關(guān)鍵的一個(gè)保護(hù)參數(shù)。保護(hù)電流的大小與MOS的功率息息相關(guān),因此在設(shè)計(jì)時(shí),要盡量給出MOS能力的余量。在布板的時(shí)候,電流檢測(cè)點(diǎn)一定要選好位置,不能只接通就行,這需要經(jīng)驗(yàn)值。一般建議接在檢測(cè)電阻的中間端。還要注意電流檢測(cè)端的干擾問(wèn)題,因?yàn)樗男盘?hào)很容易受到干擾。

過(guò)流保護(hù)延時(shí),它也是要根不同的產(chǎn)品做相應(yīng)的調(diào)整。在此不多說(shuō)了。

3.短路保護(hù):嚴(yán)格來(lái)講,他是一個(gè)電壓比較型的保護(hù),也就是講是用電壓的比較直接關(guān)斷或驅(qū)動(dòng)的,不要經(jīng)過(guò)多余的處理。

短路延時(shí)的設(shè)置也很關(guān)鍵,因?yàn)樵谖覀兊漠a(chǎn)品中,輸入濾波電容都是很大的,在接觸時(shí)第一時(shí)間給電容充電,此時(shí)就相當(dāng)于電池短路來(lái)給電容充電。

4.溫度保護(hù):一般在智能電池上都會(huì)用到,也是不可少的。但往往它的完美總會(huì)帶來(lái)另一方面的不足。我們主要是檢測(cè)電池的溫度來(lái)斷開(kāi)總開(kāi)關(guān)來(lái)保護(hù)電池本身或負(fù)載。如果是在一個(gè)恒定的環(huán)境條件下,當(dāng)然不會(huì)有什么問(wèn)題。由于電池的工作環(huán)境是我們不可控的,太多太復(fù)雜的變化,因此不好選擇。如在北方的冬天,我們定在多少合適?又如夏天的南方地區(qū),又定多少合適?顯然范圍太寬不可控的因素太多,仁者見(jiàn)仁,智者見(jiàn)智的去選擇了。

5.MOS保護(hù):主要是MOS的電壓,電流與溫度。當(dāng)然就是牽扯到MOS管的選型了。MOS的耐壓當(dāng)然要超過(guò)電池組的電壓,這是必須的。電流講的是在通過(guò)額定電流時(shí)MOS管體上的溫升了一般不超過(guò)25度的溫升,個(gè)人經(jīng)驗(yàn)值,只供參考。

MOS的驅(qū)動(dòng),也許會(huì)有的人會(huì)講,我有用低內(nèi)阻大電流的MOS管,但為何還有蠻高的溫度?這是MOS管的驅(qū)動(dòng)部分沒(méi)有做好,驅(qū)動(dòng)MOS要有足夠大的電流,具體多大的驅(qū)動(dòng)電流,要根據(jù)功率MOS管的輸入電容來(lái)定。因此,一般的過(guò)流與短路驅(qū)動(dòng)都不能用芯片直接驅(qū)動(dòng),一定要外加。在大電流(超過(guò)50A)工作時(shí),一定要做到多級(jí)多路驅(qū)動(dòng),才能保證MOS的同一時(shí)間同一電流正常打開(kāi)與關(guān)閉。因?yàn)镸OS管有一個(gè)輸入電容, MOS管功率,電流越大,輸入電容也就越大,如果沒(méi)有足夠的電流,不會(huì)在短時(shí)間做出完整的控制。尤其是電流超過(guò)50A時(shí),電流設(shè)計(jì)上更要細(xì)化,一定要做到多級(jí)多路驅(qū)動(dòng)控制。這樣才能保證MOS的正常過(guò)流與短路保護(hù)。

MOS電流平衡,主要講的是多顆MOS并起來(lái)用時(shí),要讓每一顆MOS管通過(guò)的電流,打開(kāi)與關(guān)閉時(shí)間都是一致的。這就要在畫(huà)板方面入手了,它們的輸入輸出一定要對(duì)稱,一定要保證每一個(gè)管子通過(guò)的電流是一致這才是目的。

6.自耗電量, 這個(gè)參數(shù)是越小越好,最理想的狀態(tài)是為零,但不可能做到這一點(diǎn)。就是因?yàn)槿巳硕枷氚堰@個(gè)參數(shù)做小,有很多人的要求更低,甚至離譜,我們想想,保護(hù)板上有芯片,它們是要工作的,可以做到很低,但是可靠性呢?應(yīng)該是在性能可靠完全OK的情況下再來(lái)考量自耗電的問(wèn)題。有些朋友也許進(jìn)入了誤區(qū),自耗電分為整體的自耗電和每一串的自耗電。

整體自耗電,如果在100~500uA都是沒(méi)什么問(wèn)題的,因?yàn)閯?dòng)力電池的容量本身就很大。當(dāng)然電動(dòng)工具的另外分析。如5AH的電池,放電500uA,要放多久,因此對(duì)整個(gè)電池組來(lái)講是很微弱的。

每串自耗電才最關(guān)鍵的,這個(gè)也不可能為零,當(dāng)然也是在性能完全可行情況下進(jìn)行,但有一點(diǎn),每一串的自耗電量一定要一致,一般每一串的差別不能超過(guò)5uA。這點(diǎn)大家應(yīng)該知道,如果每一串的自耗電不一時(shí),那么在長(zhǎng)時(shí)間擱置下,電池的容量一定會(huì)產(chǎn)生變化的。

7.均衡:均衡這一塊是此文章的論述的重點(diǎn)。目前最通用的均衡方式分為兩種,一種就是耗能式的,另一種就是轉(zhuǎn)能式的。

A耗能式均衡,主要是把多串電池中某節(jié)電池的電量或電壓高的用電阻把多余的電能損耗掉。它也分如下三種。

一,充電時(shí)時(shí)均衡,它主要是在充電時(shí)任何一顆電池的電壓高出所有電池平均電壓時(shí),它就啟動(dòng)均衡,無(wú)論電池的電壓在什么范圍,它主要是應(yīng)用在智能軟件方案上。當(dāng)然如何定義可以由軟件任意調(diào)整。此方案的優(yōu)點(diǎn)它能有更多的時(shí)間去做電池的電壓均衡。

二,電壓定點(diǎn)均衡,就是把均衡啟動(dòng)定在一個(gè)電壓點(diǎn)上,如錳鋰電池,很多就定在4.2V開(kāi)始均衡。這種方式只是在電池充電的末端進(jìn)行,所以均衡時(shí)間較短,用處可想而知。

三,靜態(tài)自動(dòng)均衡,它也可以在充電的過(guò)程中進(jìn)行,也可以在放電時(shí)進(jìn)行,更有特點(diǎn)的是,電池在靜態(tài)擱置時(shí),如果電壓不一致時(shí),它也在均衡著,直到電池的電壓達(dá)到一致。但有人認(rèn)為,電池都沒(méi)工作了,為什么保護(hù)板還是在發(fā)熱呢?

以上三種方式都以是參考電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)均衡的。但是,電池電壓高不一定代表容量就高,也許截然相反。以下論述。

其優(yōu)點(diǎn)就是成本低,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,在電池電壓不一致時(shí)能起到一定的作用,主要體現(xiàn)在電池長(zhǎng)時(shí)間擱置自耗引起的電壓不一致。理論上是有微弱的可行性。

缺點(diǎn),電路復(fù)雜,元件多,溫度高,防靜電差,故障率高。


在選擇采樣電阻時(shí),多考慮電阻的耐沖擊能力,以及溫度的承受極限以及功率!

選擇采樣電阻/毫歐電阻,技術(shù)及業(yè)務(wù)咨詢,請(qǐng)聯(lián)絡(luò)13501584059 陳生